[发明专利]可配置的硬件共享的多通道模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及多通道模数转换器（ADC），更具体地讲，涉及可配置的硬件共享的多通道模数转换器。

背景技术

各种系统可使用模数转换器（ADC）将例如源自传感器的模拟信号转换成可由计算机、处理器、微控制器等等处理的数字信号。某些类型的ADC使用多个级将模拟信号转换成数字信号。多个级可提供一种分辨率和/或信噪比，以便与正在转换的模拟信号的类型匹配。比如，具有一个或几个级的ADC可用于转换分辨率较低或者信噪比规格较低的信号。或者，具有更多级的ADC可用于转换分辨率较高和/或信噪比规格较高的信号。

很多现代系统（比如，用于工业、航空以及汽车应用等等中的现代系统）具有多个传感器，比如，这些传感器通常同时提供多个要处理的模拟信号。多通道ADC布置（比如，装置、系统、电路等等）可用于同时转换几个模拟信号。多通道ADC布置通常具有并行操作的两个以上的通道，每个通道均包括ADC。

然而，由于制造上的限制，多通道ADC布置通常设计成在每个通道为每个通道提供（deliver）固定性能。换言之，多通道ADC布置的每个通道可设计成相似的，并且具有相同的分辨率和/或信噪比能力（即，在每个通道内可具有相同数量的ADC级）。因此，对于特定的应用而言，可选择多通道ADC布置，该布置的性能足够高，从而满足最高质量的输入信号的处理需求。对于转换较低分辨率的信号的多通道ADC布置上的其他通道，这可能是过度的并且浪费硬件效率、功率等等。此外，定制的多通道ADC布置更适合于各种不同的多输入信号，但是如果为特定的应用而调整则成本很高。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种设备，包括：第一模数转换器，包括多个第一级；以及第二模数转换器，包括多个第二级；所述多个第二级中的一个或多个级能配置成在所述设备处于第一操作模式时与第二模数转换器操作地耦接，并且在所述设备处于第二操作模式时与所述第一模数转换器操作地耦接。

附图说明

参考附图进行详细的描述。在图中，参考数字最左边的数字表示参考数字首先出现的视图。在不同的图中，使用相同的参考数字表示相似或相同的部件。

为了进行本文的讨论，图中示出的装置和系统显示为具有多种组件。本文中所描述的装置和/或系统的不同实施方式可包括更少的组件并且仍属于本公开的范围。或者，装置和/或系统的其他实施方式可包括额外的组件、或所描述的组件的各种组合，并且仍属于本公开的范围。

图1为根据一个实施方式的处于第一操作模式的示例多通道、多级模数转换器（ADC）布置的示意图；

图2为根据一个实施方式的示出硬件共享的处于第二操作模式的示例多通道、多级模数转换器（ADC）布置的示意图；

图3为根据另一个实施方式的处于第一操作模式和第二操作模式的示例多通道、多级模数转换器（ADC）布置的示意图；

图4为示出用于调节根据一个实施方式的包括共享的ADC级的多通道ADC布置的示例处理的流程图。

具体实施方式

综述

装置和技术的代表性实施方式提供了可配置的多通道模数转换。在多通道模数转换器（ADC）布置（arrangement）内，多通道ADC布置的每个通道包括由多个级构成的可配置的ADC。一个或多个ADC级可在各种操作模式的每个中与不同的ADC（即，硬件共享）操作地（operatively）耦接。比如，单个ADC级在一个操作模式中可为第一ADC通道的元件而在另一个操作模式中可为第二ADC通道的元件。在ADC之间的硬件共享提供减少了多通道应用中的硬件或功率浪费的灵活ADC布置。灵活的架构也允许调节各个通道，以便更密切地满足各个输入信号的规格。

在各种替代实施方式中，多个ADC级与硬件组件部分或完全整合。ADC级可设置在一个或多个配置中，通常使用相同数量的区域（area），以形成一个或多个多级ADC布置。比如，ADC级的相同矩阵可设置在第一配置中以形成三个ADC通道，或者设置在第二配置中以形成两个ADC通道，其中，所述两个ADC通道中的每个ADC通道具有更大数量的级，并且具有更高的分辨率或更大的信噪比。因此，可批量生产相同的芯片设计，以便满足具有不同的性能规格的各种应用的需求。

下面使用多个示例，更详细地解释实施方式。虽然在此处和下文中讨论了各种实施方式和示例，但是通过组合各个实施方式和示例的特征和元件，也可以获得其他实施方式和示例。

示例多通道多级ADC布置